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Estimación de la producción de energía eléctrica en base a la velocidad de viento registrado en la estación meteorológica ubicada en el Campus Sur de la Sede Quito de la Universidad Politécnica Salesiana

Abstract:

El presente trabajo se encuentra basado en los datos de velocidad y dirección de viento obtenidos de la estación meteorológica ubicada en el campus sur de la sede Quito de la Universidad Politécnica Salesiana, que actualmente se encuentra monitoreada por el INAMHI. Los datos obtenidos han sido utilizados para realizar una estimación de producción de energía eléctrica en base al recurso eólico disponible. Para el desarrollo del estudio, se ha realizado la validación de los datos horarios obtenidos durante el año 2018. Las mediciones de viento fueron registradas por medio de un anemómetro de copas instalado a 10 m de altura ubicado dentro de la estación M1274. Mediante el gradiente eólico se estima las velocidades de viento a 25 m, considerando la rugosidad del paisaje, debido a que es una altura recomendada por los fabricantes para colocar el buje del aerogenerador. A partir de estos datos se calcula la potencia del viento, una vez realizada la corrección de la densidad de aire. Considerando el límite de Betz se realiza el cálculo de la potencia mecánica, que podría ser transformada en energía eléctrica, una vez que, se ha seleccionado un modelo de aerogenerador de eje horizontal, para aplicaciones con velocidades de viento bajas, acorde a las velocidades de viento existentes y catalogadas mediante la Norma IEC 61400-2 . Aplicando la distribución de Weibull y mediante un análisis estadístico se llega a estimar la producción de energía eléctrica anual. Con la información generada se muestran algunos indicadores vinculados a la planta generadora, como son: factor de disponibilidad, factor de planta y factor de pérdidas; basados en reportes de parques eólicos semejantes ubicados en otras latitudes. Finalmente, se muestra información acerca del emplazamiento, montaje del aerogenerador y el costo referencial del kW instalado para este tipo de central.